有机质文物田野考古发掘的科学保护思考

刘函 肖小武

（1.沈阳市文物考古研究所，辽宁 沈阳 110033；2.辽宁大学，辽宁 沈阳 110036）

0 前言

在中华民族数千年发展历史中，形成了大量文物。这些文物是研究我国古代历史的有力证据，具有较高的历史、文化、科学与艺术价值。有机质文物在田野考古发掘过程中容易受到环境及工作人员操作不当的影响，受到损害。文章首先分析田野考古发掘过程中保护有机质文物的意义，其次指出田野考古发掘过程中损坏有机质文物的常见因素，最后分析田野考古发掘过程中对有机质文物的科学保护策略。

1 田野考古发掘过程中保护有机质文物的意义

有机质文物田野考古发掘不仅是提取文物有效信息和价值的过程，也是保护文物的过程。在有机质文物田野考古发掘时，要采取科学手段，增强保护力度，尽可能地还原文物的原貌，让文物的“寿命”有效延长。

田野考古发掘过程中保护有机质文物的意义主要表现为：第一，可最大程度减少文物损害。相比于其他文物而言，有机质文物更容易损坏。在光线、温度、湿度、霉菌、虫害及人为等因素下，有机质文物很容易受到侵蚀，因此在田野考古发掘中保护好有机质文物，可以最大程度减少文物损害。

第二，最大程度保护文物价值。田野考古发掘出的有机质文物往往具有多种价值，是研究古代中国人民生产、生活方式的重要途径。因此在田野考古发掘中保护好有机质文物，可以最大程度保护文物价值。

第三，最大程度利于文物的后期修复。在有机质文物田野考古发掘过程中，采取综合手段进行保护，能及时掌握有机质文物的相关资料信息，为后期的修复工作提供支持①。因此在田野考古发掘中保护好有机质文物，可以最大程度利于文物的后期修复。

2 田野考古发掘过程中损坏有机质文物的常见因素

2.1 光线

有机质文物被发掘出来后，光线对其的影响是客观存在的。在光线对有机质文物的损坏中，紫外线和红外线对其的影响最大，引起光化学反应最主要的光辐射为紫外线②。有机质文物在波长小于358nm的紫外线下，可使其线性饱和键断裂。如木质材质的有机质文物出土后，在光线影响下会降解纤维素，降低其机械强度，改变其性能，出现干裂与变形等问题。

2.2 温度与湿度

在田野考古发掘的环境中，温度与湿度的变化会引起刚出土的有机质文物发生变化：相对湿度的变化会让其产生收缩效应，出现大量裂纹；温度的变化较大时，会由于失水过快，出现收缩干裂问题。此外，有机质文物田野考古发掘环境的湿度较大时，会滋生大量的细菌，侵蚀文物表面，加快文物褪色。

2.3 霉菌与微生物

在有机质文物田野考古发掘过程中，霉菌与微生物也是造成其损坏的因素之一。有机质文物出土前的环境密闭，不会发生微生物反应，但出土后，在空气中的各类微生物作用下会让有机质文物变色。

2.4 虫害

在有机质文物田野考古发掘过程中，虫害是不可忽略的影响因素。由于丝质、木质、皮革等材质的有机质文物很容易受到虫害。出土的有机质文物中的有机质成分，会为害虫的繁衍与生长提供养料。虫蛀也是比较常见的虫害之一，如果保护不及时，会让文物的后续保护也受到影响。

3 田野考古发掘过程中对有机质文物的科学保护措施

3.1 控制光辐射

光线对有机质文物造成的损害是不可逆的，也是有机质文物褪色、损坏的主要原因③。如1955年郭沫若等一众学者开始对明代皇陵进行发掘，出土了大量织锦布料。这些古代丝织品色彩艳丽，让人们看到了明朝发展繁荣。万历皇帝的龙袍是众多丝织品中最为耀眼的一件，但由于在对其发掘过程中，没有做好保护工作，在紫外线的影响下，龙袍快速发生氧化（图1），出现碳化，这种损害是不可逆的。因此，在有机质文物田野考古发掘中，我们必须要控制好光辐射，可以采取下面几项措施：

图1 氧化后的龙袍（来源：https://www.163.com/dy/article/FHDUJCRE0517MMT6.html.）

①避光保护。可以使用黑色塑料袋避光。黑色塑料袋可以阻隔波长254nm的光线与波长365nm的光线，具有良好的可见光阻挡效果④，避光效果好。且使用黑色塑料袋避光操作简单，成本低廉。

②抗紫外线保护。有机质文物长期存于地下，受阳光照射较少，出土后易受阳光中的紫外线照射，出现损害。因此，在对有机质文物进行保护的过程中，做好紫外线的防控十分重要。可以使用紫外线吸收剂（如UV531、UV292、UV783等产品），能起到良好的紫外线防护作用，保护好有机质文物。

3.2 控制温度与湿度

①控制湿度。对出土有机质文物含水率的测量，会直接影响文物保护方案的制定，也对文物的后期保护与存放有着紧密影响。当竹、木等材质的有机质文物的含水率超过100%时，可以用清水进行浸泡；当有机质文物含水率在100%以内时，就要保持其原有湿度，避免湿度的快速变化影响文物的完整性，可以适当采取密封措施；对需要保持干燥的有机质文物，可以使用干燥剂⑤。例如，“南海一号”沉船（图2）属于宋代古船，保存完好，船体的木质坚硬。这艘船在海水中浸泡，经过这么多年并没有腐烂的原因是，船体材质为松木，使用多层桐油进行保护，且有2米多厚的淤泥覆盖在船体，船体在淤泥作用下与外界隔绝，避免了被破坏。所以打捞出来的“南海一号”沉船含水率超过100%，可以放在一个巨型装水的玻璃缸中存放，让存放环境中的湿度与沉船所在海底环境一样，确保文物的安全⑥。

图2 “南海一号”沉船（来源：https://www.163.com/dy/article/F7RHCFM10544A46E.html.）

②控制温度。控制温度在有机质文物田野考古发掘过程中十分重要，能避免由于温度变化而引起的文物受损。通过科学合理地控制温度，采用密闭保存的方式，能让文物存在于一个相对稳定的温度环境中。如在汉景帝阳陵南区丛葬坑8号坑的有机质文物发掘过程中，就采取了密闭保存的方式，控制温度、冷光源等，让有机质文物存放于一个稳定的环境中。同时采用高精度温湿度传感器，对温度与湿度进行精准测量，并能及时获取数据信息、进行合适调整。

3.3 控制霉菌与微生物

在有机质文物田野考古发掘过程中，由于有机质文物在地下埋藏了几百年，甚至上千年，出土后暴露于空气中，当相对湿度与温度分别为大于65%及20℃时，微生物孢子就开始扩散，就会滋生大量霉菌与微生物，所以要做好保护措施，控制环境中的温度、湿度，保持恒定环境，避免让文物出现变形与损坏⑦。如皮革材质的有机质文物出土后，非常容易滋生霉菌，要在聚乙烯塑料板上平放皮革类文物，将湿塑料布铺在上面，控制湿度；在低温环境中保存皮革类文物，在脱水干燥之前皮革类文物不能离开冷藏库，控制温度。

3.4 控制虫害

害虫的长期活动是造成有机质文物损害的主要因素之一，必须正视虫害，确保文物的安全与完整。在古代，部分墓葬的棺椁使用木质结构。木质在降解过程中，能让土壤中的有机腐殖质营养物增多，为害虫的繁殖提供沃土。因此，在有机质文物田野考古发掘过程中，要做好虫害防治。害虫喜欢温暖湿润的地方，害怕光照，而且具有较强的生命力，即便是在不利环境中，也能维持较强的生命力⑧。在杀虫过程中较常采用的方法是使用熏蒸剂，将熏蒸剂渗透、扩散到有机质文物中，达到良好的杀虫效果，也可以采用害虫喜欢的食物与气味进行诱杀。如汉阳陵丛葬坑在虫害防治过程中，采取的方法是药物灌施、有效熏蒸等，通过这些综合手段，能对虫害起到良好的防治效果，且能保证出土有机质文物的安全。

4 其他科学保护田野考古发掘过程中的有机质文物的方法

4.1 调查文物出土情况

有机质文物相对比较脆弱，容易受到多种因素的影响出现损坏。有机质文物长期处于一个相对比较平衡的环境，腐变速度较缓。但在田野考古发掘后，出土的有机质文物的存在环境发生重大变化，直接暴露于空气中，从而让有机质文物的腐蚀速度加快。在田野考古发掘前，应该要了解待出土的有机质文物的类型与数量，及时采取预案对文物进行保护，避免文物发生变形、开裂等各类损坏问题。

4.2 现场抢救

在有机质文物田野考古发掘过程中，需要采取现场抢救措施。现场抢救措施主要包括：对有机质文物进行记录，形成有机质文物出土档案，为有机质文物的后期修复提供帮助；对有机质文物环境进行取样，对样品进行检测分析，了解有机质文物所处环境的状态；通过对出土有机质文物的现场情况分析，及时采取加固抢救保护措施对有机质文物进行处理，尤其是对一些损毁比较严重的有机质文物，要及时进行保护；为让有机质文物能安全运输到实验室，所使用的包装材料、运输方法等都要科学合理。

4.3 获取现场保护影像资料

有机质文物的真实面貌与相关信息可以通过有机质文物出土影像资料完整获取，能将其完整展示给大众。所以在对有机质文物田野考古发掘过程中，不仅要对有机质文物进行记录与测绘，更要采取拍摄等手段，对出土文物的详细资料进行保存。在有机质文物田野考古发掘的保护过程中，影像资料的获取必不可少，不仅能为后期有机质文物的研究提供支持，更能为保护方案的制定与实施奠定基础。摄像机等设备是获取现场有机质文物影像资料信息的关键所在，要求能全方位拍摄有机质文物，完整保存有机质文物的详细信息。

4.4 缺氧保护

可以在密封容器中保存有机质文物，要求容器处于真空密封状态，这种状态可以通过抽真空及除氧剂法实现。多功能真空封装机法与手动抽气筒法是比较常用的抽真空法。手动抽气筒就是通过一根管子抽出塑料袋中的空气，对于比较脆弱的小物件能起到一定保护作用。也可以在有机质文物田野考古发掘过程中，使用塑料盒子实施简易的缺氧保护处理。

可以使用包埋保护法保护有机质文物，在透明包埋材料中镶嵌有机质文物，对文物进行封存，能让文物与空气隔绝，减少失水率，并且能够避免微生物的侵害。石蜡是包埋的主要材料，在此基础上制作成水晶蜡，将橡胶等物质加入石蜡中，能形成透明包埋材料。城阳城遗址八号楚国贵族墓出土的饱水彩漆竹席的保护中就使用了这种方法，具有良好的保护效果。在化学材料中浸泡竹席，将多余的水分子置换掉，将一层隔离剂涂刷在竹席表面，在竹席表面将处于熔融状态的水晶蜡进行灌注，水晶蜡在凝固之后就会在两层钢化玻璃之中定型。

4.5 氮气保护

氮气在食品保鲜等保护中的应用比较常见，近年来在文物保护领域也得到广泛应用，尤其是应用在有机质文物的保护中。可以通过科学使用氮气实施保护措施，如北京房山云居寺石经回藏就使用氮气保护，避免石经与空气接触而继续氧化。

故宫博物院与北京相关科研机构合作研制出现场空气制氮机，在考古田野考古发掘过程中发挥着重要作用，能够在现场对有机质文物进行保护，最大限度地保存刚出土的有机质文物。

4.6 去湿

高湿度会给有机质文物带来极大危害，能为害虫与霉菌的繁殖提供机会。同时，由于有机质文物湿度过高，会让纤维吸水产生膨胀。有机质文物在湿度过高情况下，往往会表现出强度下降，从而加快文物的腐蚀。在去湿过程中，主要利用去湿机。有机质文物运输到库房后，可以使用去湿机去湿，起到良好的去湿作用。此外，可以使用固体吸湿剂（如生石灰、硅胶等）与液体吸湿剂控制有机质文物的相对湿度，吸收湿气与水分，保持有机质文物湿度的恒定。

5 结语

华夏文明历史悠久，在不同朝代形成诸多文物。其中有机质文物的数量庞大，但有机质文物极容易出现损害。因此，在有机质文物田野考古发掘过程中采取科学的保护手段，确保文物的安全，减少发生损坏的概率。温度、湿度、光线等都是影响有机质文物安全的关键因素，要从这几个方面入手，加强对文物的保护。随着现代科学技术的快速发展，在有机质文物田野考古发掘过程中，要利用先进的技术手段，实现对有机质文物的高效保护，确保我国考古事业的健康发展。

注释

①肖庆，王冲，谢振斌，等.潮湿环境下古象牙的现场提取与保护——以三星堆遗址三号坑出土象牙为例[J].四川文物，2022（1）：106-112.

②杜维莎，杨晨，张秉坚，等.陶质彩绘文物保护材料有效寿命预测方法的探索性研究[J].文物保护与考古科学，2018（3）：33-40.

③刘建成，肖林芝，谢振斌.我国石质文物保护研究进展——基于国家自然科学基金资助项目的分析[J].文物保护与考古科学，2019（2）：112-119.

④郭翠潇.构建科学、合理的非物质文化遗产分类体系——以《保护非物质文化遗产公约》名录数据库的统计分析为中心[J].民族文学研究，2021（6）：158-168.

⑤尚玉平，欧阳盼，刁常宇，等.新疆尼雅墓地出土纺织品文物的数字化信息采集——以95MNIM8∶15“五星出东方利中国”织锦护臂为例[J].文物，2020（5）：80-88.

⑥俞剑清，张秉坚，韩向娜，等.潮湿环境考古发掘现场挥发性固型材料的比较研究[J].文物保护与考古科学，2018（2）：20-27.

⑦鲁恺，朱源婷，马国凯，等.地面核磁共振方法在石质文物保护中的应用[J].文物保护与考古科学，2018（6）：90-95.

⑧张艳红，刘自军，刘根亮，等.天津博物馆文物库房部分文物与囊匣中霉菌的分离与鉴定[J].文物保护与考古科学，2019（2）：7.